Niedopałki jako surowiec dla superkondensatorów

Z filtrów od papierosów naukowcy wytworzyli materiał, który doskonale sprawdza się w produkcji elektrod dla superkondensatorów. To urządzenia do przechowywania energii, który błyskawicznie się ładują i oferują wyjątkowo dużą moc.

Jak przypominają eksperci z Uniwersytetu Henan, każdego roku na całym świecie wyrzucane są miliardy niedopałków papierosów, które stanowią z najbardziej rozpowszechnionych i trwałych form zanieczyszczenia środowiska.

Chiński zespół znalazł sposób nie tylko na utylizację zanieczyszczenia, ale także na jego wykorzystanie.

W badaniu opublikowanym w czasopiśmie "Energy & Environmental Nanotechnology" naukowcy opisali metodę przekształcania zużytych niedopałków papierosów w nanoporowaty biowęgiel z domieszką azotu i tlenu, który doskonale sprawdza się jako materiał na elektrody do superkondensatorów.

To urządzenia przeznaczone do magazynowania energii znane ze szczególnie szybkiego ładowania, długiej żywotności oraz wysokiej mocy wyjściowej. Z tych powodów są atrakcyjne dla zastosowań obejmujących np. elektronikę przenośną czy systemy energii odnawialnej.

"Nasza praca pokazuje, że niedopałki papierosów to nie tylko problem związany z zanieczyszczeniem, ale także cenny zasób węgla" - mówi Leichang Cao, jeden z autorów pracy opublikowanej w piśmie "Energy & Environment Nexus".

"Poprzez ich konwersję w funkcjonalne, porowate materiały węglowe, możemy rozwiązać problem gospodarki odpadami, wspierając jednocześnie technologie czystej energii" - podkreśla.

Po zbudowaniu pełnego superkondensatora, elektrody pochodzące z niedopałków zapewniły gęstość energii przekraczającą 24 watogodziny na kilogram przy jednocześnie wysokiej gęstość mocy, co potwierdza ich potencjał w praktycznych zastosowaniach.

"Nasze wyniki są zdumiewające jak na materiał węglowy pochodzący w całości z odpadów. Połączenie silnej porowatości oraz grup funkcyjnych azotu i tlenu zapewnia elektrodzie doskonałe przewodnictwo, stabilność i zdolność magazynowania energii"- stwierdza współautor badania, prof. Jinglai Zhang.

"Badanie to pokazuje rozwiązanie o charakterze zamkniętym, w którym obciążenie dla środowiska staje się technologicznym atutem. Otwiera to nowe możliwości przekształcania codziennych odpadów w materiały wspierające zrównoważone systemy energetyczne" - dodaje prof. Cao.

Marek Matacz